手持智能巡檢終端的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種手持智能巡檢終端，包括殼體和設(shè)置在殼體上的顯示器，還包括設(shè)置在殼體內(nèi)的定位模塊、音/視頻模塊、傳輸模塊、GIS地圖模塊、應(yīng)急預(yù)案管理模塊、電源模塊以及錄入模塊；所述的定位模塊、GIS地圖模塊、應(yīng)急預(yù)案管理模塊、音/視頻模塊均與顯示器、傳輸模塊和電源模塊連接；顯示器、傳輸模塊和電源模塊相互連接；本發(fā)明手持智能巡檢終端，采用WIFI和GPS融合定位，彌補(bǔ)了GPS在半封閉或室內(nèi)環(huán)境信號變?nèi)跎踔料?，無法獲取巡檢人員位置信息的缺陷，實(shí)現(xiàn)全天候精確的巡檢人員定位。
【專利說明】手持智能巡檢終端

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及石化領(lǐng)域巡檢，特別涉及一種手持智能巡檢終端。

【背景技術(shù)】
[0002] 石油化工行業(yè)是高溫高壓、易燃易爆有毒的危險(xiǎn)行業(yè)，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，裝置大型 化，隨著當(dāng)今社會的進(jìn)步與現(xiàn)代企業(yè)管理技術(shù)的發(fā)展，人們對石化企業(yè)的安全生產(chǎn)與巡檢 工作也提出了更高的要求，石化企業(yè)對其管理工作的要求也越來越規(guī)范化，對定期進(jìn)行巡 檢、維護(hù)，檢測人員的責(zé)任心要求也越來越高。
[0003] 目前的巡檢模式主要有三種，一為傳統(tǒng)人工巡檢，二為PDA巡檢，三為手持智能終 端清單記錄模式。
[0004] 傳統(tǒng)的人工巡檢采取的定時(shí)現(xiàn)場巡檢，并使用紙質(zhì)記錄巡檢結(jié)果，這種形式使得 管理人員無法核實(shí)巡檢人員是否按時(shí)、按標(biāo)準(zhǔn)對設(shè)施、設(shè)備或系統(tǒng)的進(jìn)行巡檢；并且管理人 員需要對上報(bào)的紙質(zhì)巡檢報(bào)告進(jìn)行查閱、整理和分析，導(dǎo)致難以迅速、全面了解設(shè)施、設(shè)備 或系統(tǒng)的狀況從而及時(shí)處理問題；管理人員對巡檢人員的工作無法進(jìn)行客觀標(biāo)準(zhǔn)的量化考 核；巡檢人員面對眾多的設(shè)備，極可能造成誤檢、漏檢的情況，甚至造成甚至不檢而直接記 錄的現(xiàn)象，發(fā)生運(yùn)維巡檢效率和質(zhì)量都受到極大影響。
[0005] PDA和智能終端清單記錄巡檢模式一般直接采用巡檢清單文字化列表的模式實(shí)現(xiàn) 巡檢，無法給巡檢人員直觀性、有效的提示，容易造成錯(cuò)巡、誤巡現(xiàn)象發(fā)生，巡檢質(zhì)量和效率 也相對低下，尤其對新來的巡檢人員無法起到指導(dǎo)作用。另外，這些巡檢模式涉及的定位 多是采用GPS定位技術(shù)，然而，對于在半封閉環(huán)境或室內(nèi)環(huán)境的石化設(shè)備、巡檢人員定位來 講，GPS信號會明顯變?nèi)?，?dǎo)致傳統(tǒng)的GPS定位精確度大幅降低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種手持智能記錄巡檢 終端，能夠精確定位巡檢人員，圖形化直觀指引巡檢員現(xiàn)場工作。
[0007] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0008] -種手持智能巡檢終端，包括殼體和設(shè)置在殼體上的顯示器，還包括設(shè)置在殼體 內(nèi)的定位模塊、音/視頻模塊、傳輸模塊、GIS地圖模塊、應(yīng)急預(yù)案管理模塊、電源模塊以及 錄入模塊；所述的定位模塊、GIS地圖模塊、應(yīng)急預(yù)案管理模塊、音/視頻模塊均與顯示器、 傳輸模塊和電源模塊連接；顯不器、傳輸模塊和電源模塊相互連接；
[0009] 所述定位模塊，用于精確定位巡檢員的位置信息；
[0010] 所述音/視頻模塊，用于采集圖片及音/視頻信息；
[0011] 所述傳輸模塊，用于實(shí)時(shí)傳輸位置信息和巡檢信息；
[0012] 所述GIS地圖模塊，用于圖形化指引巡檢員現(xiàn)場工作；
[0013] 所述應(yīng)急預(yù)案管理模塊，可下載或?qū)霊?yīng)急預(yù)案，用于指導(dǎo)巡檢員處理緊急事 件；
[0014] 所述電源模塊，用于給手持智能巡檢終端供電；
[0015] 所述錄入模塊，用于記錄巡檢信息和其他現(xiàn)場信息。
[0016] 優(yōu)選的，所述定位模塊是采用GPS定位和WIFI定位的平滑切換技術(shù)，將GPS定位 與WIFI定位相融合的定位模塊。
[0017] 優(yōu)選的，所述GPS定位與WIFI定位相融合的方法為根據(jù)接收信號強(qiáng)度，選擇定位 模式：
[0018] 全封閉環(huán)境沒有GPS信號時(shí)，自動快速切換到WIFI定位，采用WIFI指紋比對的方 法進(jìn)行定位，具體通過以下操作來實(shí)現(xiàn)：
[0019] 指紋采集過程：
[0020] 1. 1)確定參考點(diǎn)的相對坐標(biāo)并存入數(shù)據(jù)庫；
[0021] 1. 2)記錄各個(gè)AP的MAC地址和RSSI值，每個(gè)參考點(diǎn)采集50次、100次或150次；
[0022] 1. 3)對采集到RSSI值采用濾波算法進(jìn)行處理，可采用先高斯分布后均值、最小二 乘法或卡爾曼濾波算法對RSSI值進(jìn)行濾波處理；
[0023] 1. 4)處理后的結(jié)果，按照MAC地址的ASCII碼排序，結(jié)合參考點(diǎn)的實(shí)際位置，生成 一條指紋記錄，存入指紋庫；
[0024] 指紋比對過程：
[0025] 2. 1)將當(dāng)前的MAC列表按照MAC地址的ASCII碼排序，然后從指紋庫中檢索出指 紋集合；
[0026] 2. 2)將當(dāng)前的RSSI也做對應(yīng)步驟2. 1)的排序；
[0027] 2. 3)以當(dāng)前RSSI與步驟2. 1)中指紋集合中的RSSI值做均方差計(jì)算，提取均方差 值最小的三個(gè)點(diǎn)，然后取這三個(gè)點(diǎn)的幾何中心作為被定位點(diǎn)的當(dāng)前坐標(biāo)；如果指紋集合中 只有兩個(gè)點(diǎn)，則取兩個(gè)點(diǎn)的中點(diǎn)作為被定位點(diǎn)的當(dāng)前坐標(biāo)。
[0028] 優(yōu)選的，在半封閉環(huán)境下，GPS信號變?nèi)酰瑫r(shí)存在GPS信號和WIFI信號，終端接 收兩種定位模式的位置數(shù)據(jù)，采用卡爾曼濾波框架和逆反向累計(jì)概率函數(shù)將GPS和WIFI定 位數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，獲取最優(yōu)估計(jì)值；
[0029] 在開放環(huán)境下，沒有WIFI信號時(shí)，采用GPS定位；有WIFI信號時(shí)，采用WIFI輔助 GPS定位，終端接收位置數(shù)據(jù)，采用卡爾曼濾波、最小二乘法或聯(lián)邦卡爾曼濾波處理數(shù)據(jù)，獲 取最優(yōu)位置。
[0030] 優(yōu)選的，所述GIS地圖模塊，支持路徑規(guī)劃、地圖顯示、路線引導(dǎo)及興趣點(diǎn)查詢，可 以顯示出室內(nèi)各設(shè)備的精確位置；具體通過以下操作來實(shí)現(xiàn)：
[0031] 測繪出室內(nèi)地圖數(shù)據(jù)，建立地圖數(shù)據(jù)庫，分析室內(nèi)地圖各要素的數(shù)據(jù)及獲取點(diǎn)，構(gòu) 建地圖數(shù)據(jù)存儲模型，在現(xiàn)有的關(guān)系數(shù)據(jù)庫和地圖數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對匯集數(shù)據(jù)的 位置地圖各要素高效存儲管理。
[0032] 優(yōu)選的，所述應(yīng)急預(yù)案管理模塊內(nèi)置用戶提供的應(yīng)急處理方案，所述應(yīng)急處理方 案可以是圖片、文字、音/視頻，不同的預(yù)案具有不同的名稱，對應(yīng)同一類設(shè)備，針對不同設(shè) 備遇到緊急事件，巡檢人員可以搜索設(shè)備關(guān)鍵字檢索相應(yīng)的處理方案。
[0033] 優(yōu)選的，還包括登陸模塊，用于巡檢員登陸與退出，判斷是否是上班時(shí)間以決定是 否運(yùn)行，并給出相應(yīng)提示。
[0034] 優(yōu)選的，還包括加密模塊，與傳輸模塊連接，通過加密算法MD5/DES/RSA對發(fā)送數(shù) 據(jù)進(jìn)行加密。
[0035] 優(yōu)選的，還包括異常報(bào)警模塊，所述異常報(bào)警模塊與電源模塊、顯示器、音/視頻 模塊連接，所述報(bào)警模塊在巡檢終端發(fā)生異常、巡檢路線錯(cuò)誤時(shí)用來聲光報(bào)警。
[0036] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：
[0037] 1、本發(fā)明手持智能巡檢終端，采用WIFI和GPS融合定位，彌補(bǔ)了 GPS在半封閉或 室內(nèi)環(huán)境信號變?nèi)跎踔料?，無法獲取巡檢人員位置信息的缺陷，實(shí)現(xiàn)全天候精確的巡檢 人員定位。
[0038] 2、本發(fā)明采用室內(nèi)GIS地圖，圖形化的指引巡檢員現(xiàn)場工作；位置信息、巡檢數(shù)據(jù) 和圖片即時(shí)上傳，實(shí)現(xiàn)了對巡檢人員的有效管理；內(nèi)置應(yīng)急預(yù)案管理模塊，指導(dǎo)巡檢員處理 緊急事件，突發(fā)事件也可以通過語音或視頻及時(shí)與管理中心溝通。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0039] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；
[0040] 圖2是本發(fā)明WIFI定位中指紋采集的流程圖；
[0041] 圖3是本發(fā)明WIFI定位中指紋對比的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0042] 下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限 于此。
[0043] 實(shí)施例
[0044] 如圖1所示，本實(shí)施例的手持智能巡檢終端，包括殼體和設(shè)置在殼體上的顯示器， 還包括設(shè)置在殼體內(nèi)的定位模塊、音/視頻模塊、傳輸模塊、GIS地圖模塊、應(yīng)急預(yù)案管理模 塊、電源模塊以及錄入模塊；所述的定位模塊、GIS地圖模塊、應(yīng)急預(yù)案管理模塊、音/視頻 模塊均與顯不器、傳輸模塊和電源模塊連接；顯不器、傳輸模塊和電源模塊相互連接；
[0045] 所述定位模塊，用于精確定位巡檢員的位置信息；
[0046] 所述音/視頻模塊，用于采集圖片及音/視頻信息；
[0047] 所述傳輸模塊，用于實(shí)時(shí)傳輸位置信息和巡檢信息；
[0048] 所述GIS地圖模塊，用于圖形化指引巡檢員現(xiàn)場工作；
[0049] 所述應(yīng)急預(yù)案管理模塊，可下載或?qū)霊?yīng)急預(yù)案，用于指導(dǎo)巡檢員處理緊急事 件；
[0050] 所述電源模塊，用于給手持智能巡檢終端供電；
[0051] 所述錄入模塊，用于記錄巡檢信息和其他現(xiàn)場信息。
[0052] 在本實(shí)施例中，為了更好的對手持智能巡檢終端進(jìn)行定位，所述GPS定位與WIFI 定位相融合的方法為根據(jù)接收信號強(qiáng)度，選擇定位模式：
[0053] 全封閉環(huán)境沒有GPS信號時(shí)，自動快速切換到WIFI定位，采用WIFI指紋比對的方 法進(jìn)行定位，具體通過以下操作來實(shí)現(xiàn)：
[0054] 如圖2所示，指紋采集過程如下：
[0055] 1. 1)確定參考點(diǎn)的相對坐標(biāo)并存入數(shù)據(jù)庫；
[0056] 1. 2)記錄各個(gè)AP的MAC地址和RSSI值，每個(gè)參考點(diǎn)采集50次、100次或150次；
[0057] 1. 3)對采集到RSSI值采用濾波算法進(jìn)行處理，可采用先高斯分布后均值、最小二 乘法或卡爾曼濾波算法對RSSI值進(jìn)行濾波處理；
[0058] 1. 4)處理后的結(jié)果，按照MAC地址的ASCII碼排序，結(jié)合參考點(diǎn)的實(shí)際位置，生成 一條指紋記錄，存入指紋庫；
[0059] 如圖3所示，指紋比對過程如下：
[0060] 2. 1)將當(dāng)前的MAC列表按照MAC地址的ASCII碼排序，然后從指紋庫中檢索出指 紋集合；
[0061] 2. 2)將當(dāng)前的RSSI也做對應(yīng)步驟2. 1)的排序；
[0062] 2. 3)以當(dāng)前RSSI與步驟2. 1)中指紋集合中的RSSI值做均方差計(jì)算，提取均方差 值最小的三個(gè)點(diǎn)，然后取這三個(gè)點(diǎn)的幾何中心作為被定位點(diǎn)的當(dāng)前坐標(biāo)；如果指紋集合中 只有兩個(gè)點(diǎn)，則取兩個(gè)點(diǎn)的中點(diǎn)作為被定位點(diǎn)的當(dāng)前坐標(biāo)。
[0063] 在半封閉環(huán)境下，GPS信號變?nèi)酰瑫r(shí)存在GPS信號和WIFI信號，終端接收兩種定 位模式的位置數(shù)據(jù)，采用卡爾曼濾波框架和逆反向累計(jì)概率函數(shù)將GPS和WIFI定位數(shù)據(jù)進(jìn) 行融合，獲取最優(yōu)估計(jì)值；
[0064] 在開放環(huán)境下，沒有WIFI信號時(shí)，采用GPS定位；有WIFI信號時(shí)，采用WIFI輔助 GPS定位，終端接收位置數(shù)據(jù)，采用卡爾曼濾波、最小二乘法或聯(lián)邦卡爾曼濾波處理數(shù)據(jù)，獲 取最優(yōu)位置。
[0065] 在本實(shí)施例中，所述GIS地圖模塊支持路徑規(guī)劃、地圖顯示、路線引導(dǎo)及興趣點(diǎn)查 詢，可以顯示出室內(nèi)各設(shè)備的精確位置；具體通過以下操作來實(shí)現(xiàn)：
[0066] 測繪出室內(nèi)地圖數(shù)據(jù)，建立地圖數(shù)據(jù)庫，分析室內(nèi)地圖各要素的數(shù)據(jù)及獲取點(diǎn)，構(gòu) 建地圖數(shù)據(jù)存儲模型，在現(xiàn)有的關(guān)系數(shù)據(jù)庫和地圖數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對匯集數(shù)據(jù)的 位置地圖各要素高效存儲管理。
[0067] 所述應(yīng)急預(yù)案管理模塊內(nèi)置用戶提供的應(yīng)急處理方案，所述應(yīng)急處理方案可以是 圖片、文字、音/視頻，不同的預(yù)案具有不同的名稱，對應(yīng)同一類設(shè)備，針對不同設(shè)備遇到緊 急事件，巡檢人員可以搜索設(shè)備關(guān)鍵字檢索相應(yīng)的處理方案。
[0068] 本實(shí)施例的手持智能巡檢終端還包括登陸模塊，用于巡檢員登陸與退出，判斷是 否是上班時(shí)間以決定是否運(yùn)行，并給出相應(yīng)提示。
[0069] 本實(shí)施例的手持智能巡檢終端還包括加密模塊，與傳輸模塊連接，通過加密算法 MD5/DES/RSA對發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。
[0070] 本實(shí)施例的手持智能巡檢終端還包括異常報(bào)警模塊，所述異常報(bào)警模塊與電源模 塊、顯示器、音/視頻模塊連接，所述報(bào)警模塊在巡檢終端發(fā)生異常、巡檢路線錯(cuò)誤時(shí)用來 聲光報(bào)警。
[0071] 上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的 限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種手持智能巡檢終端，包括殼體和設(shè)置在殼體上的顯示器，其特征在于，還包括設(shè) 置在殼體內(nèi)的定位模塊、音/視頻模塊、傳輸模塊、GIS地圖模塊、應(yīng)急預(yù)案管理模塊、電源 模塊以及錄入模塊；所述的定位模塊、GIS地圖模塊、應(yīng)急預(yù)案管理模塊、音/視頻模塊均與 顯示器、傳輸模塊和電源模塊連接；顯示器、傳輸模塊和電源模塊相互連接； 所述定位模塊，用于精確定位巡檢員的位置信息； 所述音/視頻模塊，用于采集圖片及音/視頻信息； 所述傳輸模塊，用于實(shí)時(shí)傳輸位置信息和巡檢信息； 所述GIS地圖模塊，用于圖形化指引巡檢員現(xiàn)場工作； 所述應(yīng)急預(yù)案管理模塊，可下載或?qū)霊?yīng)急預(yù)案，用于指導(dǎo)巡檢員處理緊急事件； 所述電源模塊，用于給手持智能巡檢終端供電； 所述錄入模塊，用于記錄巡檢信息和其他現(xiàn)場信息。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持智能巡檢終端，其特征在于，所述定位模塊是采用GPS定 位和WIFI定位的平滑切換技術(shù)，將GPS定位與WIFI定位相融合的定位模塊。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的手持智能巡檢終端，其特征在于，所述GPS定位與WIFI定位 相融合的方法為根據(jù)接收信號強(qiáng)度，選擇定位模式： 全封閉環(huán)境沒有GPS信號時(shí)，自動快速切換到WIFI定位，采用WIFI指紋比對的方法進(jìn) 行定位，具體通過以下操作來實(shí)現(xiàn)： 指紋采集過程： 1. 1)確定參考點(diǎn)的相對坐標(biāo)并存入數(shù)據(jù)庫； 1. 2)記錄各個(gè)AP的MAC地址和RSSI值，每個(gè)參考點(diǎn)采集50次、100次或150次； 1. 3)對采集到RSSI值采用濾波算法進(jìn)行處理，可采用先高斯分布后均值、最小二乘法 或卡爾曼濾波算法對RSSI值進(jìn)行濾波處理； 1. 4)處理后的結(jié)果，按照MAC地址的ASCII碼排序，結(jié)合參考點(diǎn)的實(shí)際位置，生成一條 指紋記錄，存入指紋庫； 指紋比對過程： 2. 1)將當(dāng)前的MAC列表按照MAC地址的ASCII碼排序，然后從指紋庫中檢索出指紋集 合； 2. 2)將當(dāng)前的RSSI做對應(yīng)步驟2. 1)的排序； 2. 3)以當(dāng)前RSSI與步驟2. 1)中指紋集合中的RSSI值做均方差計(jì)算，提取均方差值最 小的三個(gè)點(diǎn)，然后取這三個(gè)點(diǎn)的幾何中心作為被定位點(diǎn)的當(dāng)前坐標(biāo)；如果指紋集合中只有 兩個(gè)點(diǎn)，則取兩個(gè)點(diǎn)的中點(diǎn)作為被定位點(diǎn)的當(dāng)前坐標(biāo)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的手持智能巡檢終端，其特征在于，在半封閉環(huán)境下，GPS信號 變?nèi)?，同時(shí)存在GPS信號和WIFI信號，終端接收兩種定位模式的位置數(shù)據(jù)，采用卡爾曼濾波 框架和逆反向累計(jì)概率函數(shù)將GPS和WIFI定位數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，獲取最優(yōu)估計(jì)值； 在開放環(huán)境下，沒有WIFI信號時(shí)，采用GPS定位；有WIFI信號時(shí)，采用WIFI輔助GPS 定位，終端接收位置數(shù)據(jù)，采用卡爾曼濾波、最小二乘法或聯(lián)邦卡爾曼濾波處理數(shù)據(jù)，獲取 最優(yōu)位置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持智能巡檢終端，其特征在于，所述GIS地圖模塊支持路徑 規(guī)劃、地圖顯示、路線引導(dǎo)及興趣點(diǎn)查詢，可以顯示出室內(nèi)各設(shè)備的精確位置；具體通過以 下操作來實(shí)現(xiàn)： 測繪出室內(nèi)地圖數(shù)據(jù)，建立地圖數(shù)據(jù)庫，分析室內(nèi)地圖各要素的數(shù)據(jù)及獲取點(diǎn)，構(gòu)建地 圖數(shù)據(jù)存儲模型，在現(xiàn)有的關(guān)系數(shù)據(jù)庫和地圖數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對匯集數(shù)據(jù)的位置 地圖各要素高效存儲管理。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持智能巡檢終端，其特征在于，所述應(yīng)急預(yù)案管理模塊內(nèi) 置用戶提供的應(yīng)急處理方案，所述應(yīng)急處理方案包括圖片、文字、音/視頻，不同的預(yù)案具 有不同的名稱，對應(yīng)同一類設(shè)備，針對不同設(shè)備遇到緊急事件，巡檢人員可以搜索設(shè)備關(guān)鍵 字檢索相應(yīng)的處理方案。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持智能巡檢終端，其特征在于，還包括登陸模塊，用于巡檢 員登陸與退出，判斷是否是上班時(shí)間以決定是否運(yùn)行，并給出相應(yīng)提示。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持智能巡檢終端，其特征在于，還包括加密模塊，與傳輸模 塊連接，通過加密算法MD5/DES/RSA對發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持智能巡檢終端，其特征在于，還包括異常報(bào)警模塊，所 述異常報(bào)警模塊與電源模塊、顯示器、音/視頻模塊連接，所述報(bào)警模塊在巡檢終端發(fā)生異 常、巡檢路線錯(cuò)誤時(shí)用來聲光報(bào)警。
【文檔編號】G07C1/20GK104157020SQ201410395136
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月12日
【發(fā)明者】肖金超, 程海梅, 劉繼海, 何杰, 曾鵬 申請人:廣州中國科學(xué)院沈陽自動化研究所分所, 中國科學(xué)院沈陽自動化研究所